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Suma de la serie 32*sin((10*pi*n+5*pi)/2)/(9*pi^2(8*n^3+12n^2+6n+1))*cos((3*pi/2+3*pi*n)x)



=

Solución

Ha introducido [src]
  oo                                                        
_____                                                       
\    `                                                      
 \               /10*pi*n + 5*pi\                           
  \        32*sin|--------------|                           
   \             \      2       /        //3*pi         \  \
   /   ------------------------------*cos||---- + 3*pi*n|*x|
  /        2 /   3       2          \    \\ 2           /  /
 /     9*pi *\8*n  + 12*n  + 6*n + 1/                       
/____,                                                      
n = 1                                                       
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{32 \sin{\left(\frac{10 \pi n + 5 \pi}{2} \right)}}{9 \pi^{2} \left(\left(6 n + \left(8 n^{3} + 12 n^{2}\right)\right) + 1\right)} \cos{\left(x \left(3 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}$$
Sum(((32*sin(((10*pi)*n + 5*pi)/2))/(((9*pi^2)*(8*n^3 + 12*n^2 + 6*n + 1))))*cos(((3*pi)/2 + (3*pi)*n)*x), (n, 1, oo))
Radio de convergencia de la serie de potencias
Se da una serie:
$$\frac{32 \sin{\left(\frac{10 \pi n + 5 \pi}{2} \right)}}{9 \pi^{2} \left(\left(6 n + \left(8 n^{3} + 12 n^{2}\right)\right) + 1\right)} \cos{\left(x \left(3 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}$$
Es la serie del tipo
$$a_{n} \left(c x - x_{0}\right)^{d n}$$
- serie de potencias.
El radio de convergencia de la serie de potencias puede calcularse por la fórmula:
$$R^{d} = \frac{x_{0} + \lim_{n \to \infty} \left|{\frac{a_{n}}{a_{n + 1}}}\right|}{c}$$
En nuestro caso
$$a_{n} = \frac{32 \cos{\left(5 \pi n \right)} \cos{\left(x \left(3 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}}{9 \pi^{2} \left(8 n^{3} + 12 n^{2} + 6 n + 1\right)}$$
y
$$x_{0} = 0$$
,
$$d = 0$$
,
$$c = 1$$
entonces
$$1 = \lim_{n \to \infty}\left(\frac{\left(6 n + 8 \left(n + 1\right)^{3} + 12 \left(n + 1\right)^{2} + 7\right) \left|{\frac{\cos{\left(5 \pi n \right)} \cos{\left(x \left(3 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}}{\cos{\left(\pi \left(5 n + 5\right) \right)} \cos{\left(x \left(3 \pi \left(n + 1\right) + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}}}\right|}{8 n^{3} + 12 n^{2} + 6 n + 1}\right)$$
Tomamos como el límite
hallamos
$$R^{0} = 1$$
Respuesta [src]
  oo                                        
_____                                       
\    `                                      
 \           /  /3*pi         \\            
  \    32*cos|x*|---- + 3*pi*n||*cos(5*pi*n)
   \         \  \ 2           //            
   /   -------------------------------------
  /            2 /             3       2\   
 /         9*pi *\1 + 6*n + 8*n  + 12*n /   
/____,                                      
n = 1                                       
$$\sum_{n=1}^{\infty} \frac{32 \cos{\left(5 \pi n \right)} \cos{\left(x \left(3 \pi n + \frac{3 \pi}{2}\right) \right)}}{9 \pi^{2} \left(8 n^{3} + 12 n^{2} + 6 n + 1\right)}$$
Sum(32*cos(x*(3*pi/2 + 3*pi*n))*cos(5*pi*n)/(9*pi^2*(1 + 6*n + 8*n^3 + 12*n^2)), (n, 1, oo))

    Ejemplos de hallazgo de la suma de la serie